Nutricao Mineral Diagnose Hortalicas2 Ed

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Nutrição de hortaliças,

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  • CURSO DE PS-GRADUAO LATO SENSU (ESPECIALIZAO) A DISTNCIA

    PRODUO DE HORTALIAS

    NUTRIO MINERAL E DIAGNOSE DO ESTADO NUTRICIONAL DAS HORTALIAS

    VALDEMAR FAQUIN

    ALEX TEIXEIRA ANDRADE

    UFLA - Universidade Federal de Lavras FAEPE - Fundao de Apoio ao Ensino, Pesquisa e Extenso

    Lavras - MG

  • Parceria

    Universidade Federal de Lavras - UFLA

    Fundao de Apoio ao Ensino, Pesquisa e Extenso FAEPE

    Reitor

    Antnio Nazareno Guimares Mendes

    Vice-Reitor

    Ricardo Pereira Reis

    Diretor da Editora

    Marco Antnio Rezende Alvarenga

    Pr-Reitor de Ps-Graduao

    Luiz Edson Mota de Oliveira

    Pr-Reitor Adjunto de Ps-Graduao Lato Sensu

    Marcelo Silva de Oliveira

    Coordenador do Curso

    Marco Antnio Rezende Alvarenga

    Presidente do Conselho Deliberativo da FAEPE

    Edson Amplio Pozza

    Editorao

    Centro de Editorao/FAEPE

    Impresso

    Grfica Universitria/UFLA

    Ficha Catalogrfica preparada pela Diviso de Processos Tcnicos da Biblioteca Central da UFLA

    Faquin, Valdemar Nutrio Mineral e Diagnose do Estado Nutricional das Hortalias/

    Valdemar Faquin, Alex Teixeira Andrade. Lavras: UFLA/FAEPE, 2004.

    88 p.: il. - Curso de Ps-Graduao Lato Sensu (Especializao) a Distncia: Produo de Hortalias.

    Bibliografia 1. Hortalia. 2. Macronutriente. 3. Micronutriente. 4. Qualidade. 5.

    Diagnose. I. Andrade, A.T. II. Universidade Federal de Lavras. III. Fundao de Apoio ao Ensino, Pesquisa e Extenso. IV. Ttulo.

    CDD - 581.1335 - 581.13

    - 635

    Nenhuma parte desta publicao pode ser reproduzida, por qualquer meio ou forma, sem a prvia autorizao.

  • 1 INTRODUO

    1.1. COMPOSIO QUMICA DAS PLANTAS

    De maneira geral, uma planta apresenta mais de 90% do seu peso em gua. A eliminao da gua por secagem em estufa permite a obteno da matria seca da planta. Fazendo-se uma anlise qumica da matria seca, observa-se que mais de 90% composta por C, O e H e o restante, pelos minerais. So trs os meios donde as plantas tiram os elementos qumicos para formao de sua matria seca:

    ar C (CO2)

    gua - H e O

    solo - elementos minerais, aqui simbolizados como M.

    Embora o solo seja o meio que contribui em menor quantidade, os elementos qumicos que formam os vegetais, de maneira geral, aquele que mais limita o crescimento das plantas. Entretanto, o meio mais facilmente modificado pelo homem, tanto no aspecto fsico (arao, gradagem, subsolagem, drenagem) quanto no qumico (calagem e adubao).

    Portanto, para uma planta crescer e produzir adequadamente, a mesma deve ter no meio e nos tecidos, todos os elementos essenciais (nutrientes) em quantidades e propores adequadas.

    Assim, o estudo da Nutrio Mineral das Plantas importante, porque os humanos comem plantas ou plantas transformadas (carne, ovos, leite, derivados) e, ainda, tira delas energia (carvo, combustvel), fibras, madeira, resinas, medicamentos, celulose, corantes, etc. Portanto, somente alimentando adequadamente a planta possvel alimentar os humanos.

    1.2. OS ELEMENTOS ESSENCIAIS

    A simples presena de um elemento qumico nos tecidos da planta, no significa que o mesmo essencial. Um elemento considerado essencial quando satisfaz os critrios diretos e, ou, indireto de essencialidade. O direto - quando o elemento componente de

  • 6 EDITORA UFLA/FAEPE Nutrio Mineral e Diagnose do Estado Nutricional das Hortalias

    algum composto ou participa de alguma reao crucial ao metabolismo. Por exemplo, o N participa da composio dos aminocidos e, consequentemente, das protenas; o Mg da clorofila; o P dos compostos ricos em energia (ATP), do DNA, RNA. Todos os elementos considerados essenciais atendem o critrio direto, exceo do B. O indireto - trata-se basicamente de um guia metodolgico, composto por trs passos:

    1. na ausncia do elemento a planta no completa seu ciclo de vida;

    2. o elemento no pode ser substitudo por nenhum outro;

    3. o elemento deve ter um efeito direto na vida da planta e no corrigir uma condio desfavorvel do meio. Todos os elementos essenciais atendem o critrio indireto, inclusive o B.

    Alm do C, O e H (orgnicos), as plantas necessitam de outros elementos minerais essenciais, sendo esses divididos por aspectos puramente quantitativos em dois grupos:

    macronutrientes: N, P, K, Ca, Mg e S.

    micronutrientes: B, Cl, Cu, Fe, Mn, Mo e Zn.

    O cobalto considerado essencial s leguminosas que dependem da fixao biolgica do N2 atmosfrico e a essencialidade do silcio e do nquel tambm tm sido propostas.

    Alguns termos tm sido incorretamente usados para designar os nutrientes: no se deve usar os termos macroelementos ou elementos maiores como sinnimos de macronutrientes; da mesma forma microelementos, oligoelementos, elementos menores, elementos traos para micronutrientes.

  • 2 ABSORO INICA, TRANSPORTE

    E REDISTRIBUIO

    2.1. ABSORO INICA RADICULAR

    2.1.1. Introduo

    Como j discutido, a planta obtm os seus nutrientes minerais do solo, e ela o faz atravs da absoro pelas razes. Portanto, importante conhecer os mecanismos envolvidos e os fatores que afetam o processo.

    Algumas definies so necessrias, evitando-se o uso de termos indevidamente:

    absoro: processo pelo qual o elemento M passa do meio (solo, soluo nutritiva) para uma parte qualquer da planta (parede, citoplasma, vacolo).

    assimilao: a incorporao do nutriente em compostos orgnicos no metabolismo vegetal.

    transporte ou translocao: a transferncia do elemento de um rgo de absoro para outro qualquer da planta (p. ex. da raiz para a parte area).

    redistribuio: a transferncia do elemento de um rgo de acmulo para outro qualquer (p. ex. da folha para o fruto; da folha velha para a nova).

    Para que o nutriente seja absorvido, a primeira condio que deve ser satisfeita o contato do elemento com a superfcie das razes. H trs mecanismos pelos quais o contato acontece:

    intercepo radicular: o encontro casual da raiz crescendo e o M no solo - sua contribuio muito pequena;

    fluxo de massa: o movimento do M em uma fase aquosa mvel (soluo do solo), devido a absoro de gua pelas razes. Por esse processo os nutrientes so transportados no solo a maiores distncias e importante para o N, Ca, Mg, S e alguns micronutrientes;

    difuso: consiste no movimento do on em uma fase aquosa estacionria, devido a um gradiente de concentrao, promovido pela prpria absoro pela raiz. O movimento ocorre a curtas distncias e importante para o P (principalmente) e o K e alguns micronutrientes.

  • 8 EDITORA UFLA/FAEPE Nutrio Mineral e Diagnose do Estado Nutricional das Hortalias

    Pensou-se durante muito tempo que os elementos contidos na soluo do solo fossem absorvidos pelas razes por simples difuso, caminhando a favor de um gradiente de concentrao, indo de um local de maior (a soluo externa) para outra de menor (o suco celular) concentrao. Entretanto, as anlises qumicas mostraram que a concentrao celular dos elementos, de maneira geral, muito maior que a do meio. Portanto, dvidas ainda permanecem de como a planta regula a absoro; como os ons vencem a barreira das membranas celulares e, como o processo ocorre contra o gradiente de concentrao.

    2.1.2. Mecanismos de absoro

    Dois so os mecanismos pelos quais o M presente na soluo do solo absorvido. O primeiro, denominado de processo passivo, corresponde ocupao do apoplasto radicular (parede celular, espaos intercelulares e superfcie externa da plasmalema). As caractersticas desse processo so: rpido/reversvel, favor do gradiente de concentrao e no exige gasto de energia. O segundo, o processo ativo, trata-se da ocupao do simplasto radicular, e para tanto, o M deve atravessar a barreira das membranas celulares, a plasmalema para atingir o citoplasma e o tonoplasto para ocupar o vacolo. Suas caractersticas so: lento/irreversvel; contra o gradiente de concentrao e exige o gasto de energia (ATP).

    A Figura 1, mostra os principais componentes da clula radicular e a Figura 2, as vias apoplstica (passiva) e simplstica (ativa) pelas quais o M da soluo absorvido, movimentando-se radialmente at atingir os vasos do xilema, por onde sero transportados para a parte area pela corrente transpiratria.

    FIGURA 1. Representao esquemtica dos componentes da clula vegetal.

  • Absoro Inica, Transporte e Redistribuio 9

    FIGURA 2. Corte transversal de raiz primria e vias de absoro radicular.

    A membrana celular, certamente, pela sua prpria composio de natureza lipdica (fosfolipdeos, protenas, carboidratos), que controla todo o processo de absoro inica, tornando-se uma barreira para a entrada livre e impedindo a sada dos elementos absorvidos.

    O mecanismo (ou mecanismos) para a absoro ativa, metablica, ainda no est totalmente esclarecido. Admite-se que os elementos no atravessem a membrana isoladamente, e sim, associados a um composto denominado carregador e existe uma exigncia de energia (ATP). A Figura 3 ilustra a operao do carregador no processo da absoro ativa.

  • 10 EDITORA UFLA/FAEPE Nutrio Mineral e Diagnose do Estado Nutricional das Hortalias

    FIGURA 3. Modelo de um carregador de membrana transportador de ons (A), associado ao gasto de energia (fosforilao oxidativa) e ao transporte inico (B).

    Mais recentemente, a absoro ativa tem sido associada atividade de ATPases presentes nas membranas celulares (bomba inica). Essas enzimas, pela hidrlise do ATP e liberao de energia para a ativao do carregador de ctions, criaria um gradiente de